Geologia Colombiana No. 17, 1990

Observaciones sobre el Cuaternario del altiplano Tunja-Sogamoso

ITALO REYES CH. Director de Geologia, Aeerias paz del Rio S.A., Beleneito, Boyece, Colombia

REYES CH., I. (1990): Observaciones sobre el Cuaternario del altiplano Tunja-Sogamoso.- Gool. Colombiana, 17, pp.151-157, 6 figs., Bogota.

RESUMEN Cuaternario sea investigado en detalle y debidamente c1asificado,especialmente en cuanto a estudios aplica- Parte de los materiales provenlentes de la tivos se refiere. erosl6n de la Cordillera Oriental se han acu- En el presente trabajo el autor se limita a diferenciar mulado en cuencas Intermontanas, las los distintos depositos y ordenarlos de acuerdo a los cuales han sufrldo una compllcada evolucl6n principales eventos rnortoqeneticos ocurridos en la morfol6glca a partir del Terciario Tardio. regi6n, ya que la informacion se basa sobre observa- De acuerdo a la dlstribuci6n de los ciones de caractar preliminar. dep6sitos, es posible ordenar cronol6glca- mente los procesos morfogeneticos y recons- LOS DEPOSITOS POST-ANDINOS trulr en parte la situacl6n paleohidrograflca de la regi6n comprendida entre Tunja y EI plegamiento principal andino, que se inico en el Sogamoso. Mioceno culmin6 con la formaci6n de la Cordillera Oriental. La gran cantidad de materiales provenientes ABSTRACT del desmantelamiento erosive se fue acumulando en las depresionesde la regi6n. Some of the materials produced by erosion Tratandose de cuencas sedimentarias intermontanas, of the Cordillera Oriental (Eastern Cordi- estos materiales presentan suma irregularidad y su llera), have accumulated In Intermontane historia geolOgica es compleja y dificil de descifrar. Los basins, which have suffered a complex depOsitos consisten esencialmente en rellenos alu- morphological evolution, starting In the Late viales, sedimentos lacustres, acumulaciones glaciales Tertiary. y coluviales, en muchos casos entrelazados para In accordance with the distribution of formar depositos mixtos. deposits, it is possible to arrange the morpho- EI termino "dep6sitos post-andinos" se da aqui preci- genetic processes chronologically and to samente a todo el conjunto de materiales provenientes reconstruct some of the paleo hydrographic de la erosi6n de la cordillera, acumulados a partir del situation of the region between Tunja and Terciario Superior hasta nuestros dias. La distribuci6n Sogamoso. de estos terrenos permite separar los unos de otros en unidades con caracteristicas litol6gicas y geneticas INTRODUCCION propias.

En el altiplano Tunja-Sogamoso existe importantes Aluvial antiguo dep6sitos cuaternarios relacionados con la rnortoqs- nesis del Valle del Alto Chicamocha (Fig. 1). Depositos constitufdos' por conglomerados aluviales La distribuci6n de estos terrenos plantea algunos de gran espesor pueden observarse en varios sitios del problemas sobre la evoluci6n morfol6gica de la regi6n y altiplano. AI occidente de Sogamoso (Cerro La Cruz) el sobre los eventos rnortodinamicos ocurridos a finales conglomerado presenta elementos de dimensiones varia- del Terciarioy durante el Cuaternario. bles, perc con mayor frecuencia entre 20 y 30 em. Los En realidad, hasta la fecha no se han IIevado a cabo cantos son practicamente en su totalidad de arenisca estudios especfficos de los dep6sitos cuaternarios en la proveniente de las formaciones cretaceas. EI Cerrito, regi6n entre Tunja y Sogamoso, siendo la publicaci6n de monticulo situado al noroeste de Sogamoso, es un Ingeominas sobre la geologia del Ouadranqulo J-12 remanenteaislado del mismo conglomerado (Fig. 3). (Renzoni & Ospina, 1969) el unico texto de consulta Depositos de este tipo se pueden ver en las locali- general para el reconocimientode la estratigrafia local. dades de Termopaipa, EI Manzano, Rio de Piedras, La distribuci6n de los depositos cuaternarios es Pantano de Vargas. En todos los afloramientos los compleja, por 10 que es de gran importancia que el conglomerados se presentan con cierto grade de cemen-

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o ~ IOKm. I.' __ ....,jI~_.....I' ESCALA Figura 1. Hidrografla de la regi6n Tunja-Duitama-Sogamoso.

taci6n, que los hace un poco mas resistentes a la De acuerdo a Renzoni & Ospina (1969), en las gravas erosi6n respecto a los dernas terrenos aluviales. EI presentes en la localidad de Olitas se hallan cantos hecho de estar constituidos por materiales provenientes subredondeados de andesita, provenientes de las rocas de areniscas cretaceas indican un aporte de oriente a igneas que afloran en la regi6n. occidente, de 10contrario los elementos de los conglo- Este conjunto tiene gran extensi6n en la cuenca Tunja- merados serfan heteroqaneos, con un buen porcentaje Duitama, donde se encuentra profundamente erosio- de cantos rojos originales de las formaciones jurasicas nado, como 10atestigua el remanente de la Colina La presentes en el borde noroccidental del altiplano. Isla, tres kilometros al sur de Duitama, 0 en general, la Los depositos aluviales hasta aqui descritos son disposici6n de las zonas planas que c1aramente cortan probablemente los terrenos post-andinos mas antiguos el conjunto en cuesti6n. de la regi6n y debieron rellenar gran parte de las paleo- Renzoni & Ospina (1969) notaron la ausencia de esta cuencas, por 10 que en la actualidad deben cubrir el formaci6n en el area de Sogamoso y, en realidad, los fondo de todos los valles. depositos se extienden s610dentro de la cuenca Tunja- Duitama, hecho de sumo interes para la interpretaci6n Formacl6n Tllata de la paleohidrografia de la regi6n (Fig.2).

A 10largo de la Carretera Central, en la regi6n de Paipa Dep6sltos lacustres de Olcata-Tunja es posible observar un grueso conjunto, predominan- temente arenoso, que forma una terraza de por 10menos En el area comprendida entre Rio de Piedras y Tunja 150 m sabre el nivel de la zona plana. aflora una sucesi6n lacustre de arcillas plasticas Los cortes mas representativos muestran capas de grisaceas y blancuzcas, que forman una terraza de arenas y limos de color variable entre amarillo y rojizo, unos 50 m sobre al nivel del rio principal. En algunos con intercalaciones de nivalas conqlorneraticos can sectores se hallan intercalaciones de diatomitas. frecuente estratiticaci6n cruzada, muy similares a los En el sector de Tunja puede obsarvarse el contacto de terrenos de la Formaci6n Tilata de los sectores de estos depositos con la subyacenta Formaci6n Bogota Choconta, Villapinz6n y EISisga an Cundinamarca. en ambos flancos del sinclinal de Tunja, 10que indica

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r==3 Fluvlo-locultre (=-3)-- F. Tunjo I:::]F. Tilotci

Iv V vvl Ri ito o :I IOKm V vv ...... I I ,...... " ESCALA ~ Aluviol Antigua

Figura 2. Distribuci6n de los terrenos post-andinos.

que es a 10 largo de esta estructura donde se desarroll6 arcilla amarillenta hasta la superficie del terreno (2.00 la cuencaprincipal. m). A unos 6 m de este sitio se efectu6 una perforaci6n, la cual no hall6 el deposito fluvial pera sf el nivel de limo Dep6sitos f1uvio-lacustres de las zonas arenoso que encajaba los f6siles. En el intervalo de 8 a planas 29 m la perforaci6n mostr6 frecuentes alternancias arenosas, algunas con cantos de arenisca. De 29 a 43 Las zonas planas de los valles de Tunja-Duitama e lza- m de profundidad los sedimentos vuelven a ser finos. Sogamoso corresponden a cuencas de antiguos lagos, Esta secuencia estratiqrafica sugiere la existencia de cuya evoluci6nha side bastantecompleja. una fase lacustre seguida por una alternancia de epi- Periodos de desecaci6n como el actual, alternaron sodios lacustres y fluviales, que culminan hacia arriba con largos episodios lacustres, fen6meno que esta con dos fases tipicamente Ifmnicas (arcillas plasticas ligado a la situaci6n de la barrera natural que represen- grises y arcillas amarillentas) separadas por un perfodo taba el agua y al grade de colmataci6n de las cuencas. fluvial (conglomeradoy arenas). Evidentemente, para definir la evoluci6n geomorfol6gica hay que conocer con precisi6n la secuencia estratiqra- Dep6sitos glaciales fica completa, 10 que no ha side posible por falta de sondeosprofundos en la regi6n. Depositos tipicos de aparreo glacial cubren extensos La parte superior de los sedimentos lacustres 0 f1uvio- sectores por encima de los 3.200 m sobre el nivel del tacustres se puede observar en el sector terminal del mar. Las morrenas pertenecientes a los glaciares que valle de Sogamoso, donde la acci6n erosiva del rio ocuparon los pararnos estan constituidas de bloques Chicamocha la ha puesto al descubierto. Durante las aislados de rocas duras, contenidos en arcillas limosas excavaciones para la construcci6n de la Planta de grises y amarillas. Estos materiales se encuentran en Cementos CPR se hallaron restos f6siles de mamiferos muchos casas a cotas mas bajas por efecto de suce- dentra de arcillas limosas blandas a 8 m de profundidad. sivos deslizamientos, 10 que condujo a la formaci6n de Encima se observaron 4 m de arcilla gris azulosa terrrenos mixtos. plastica y luego un horizonte de gravilla poligElnica No existen estudios detallados que permitan dife- (1.20) Y uno de arena amarilla con estratificaci6n renciar los depositos pertenecientes a las distintas cruzada (0.60), estes ultimos que indican una fase glaciaciones, perc la mayoria de las morrenas presentes fluvial. Sobre este material descansa otra capa de deben ser del ultimo perfodo glacial (WOrm)a juzgar por

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Cerro La Cruz I I EI Cerrito I I R to ChiQuito I I I

K

Qpl

Tpla

T

K = Creta'cea; T = Terciaria; Tpla=Aluvial antiqua; Qpl = Fluvia-Iacustre.

Figura 3. Relaci6n entre el Aluvial antiguo y el Fluvio-Iacustre en el valle de Sogamoso.

su buen estado de conservaci6n. rocoso hasta el cuaternario. En las localidades donde se conserva, este tipo de dep6sito sigue siempre la Dep6sito post-glaciales forma de la topagrafia. Estos suelos, 0 paleosuelos, se pueden observar en Los sedimentos acumulados despues de la ultima muchos sitios, como en el barrio Los Muiscas de Tunja, glaciaci6n consisten en dep6sitos lacustres, fluviales, donde reposan sobre la Formaci6n Tunja, 0 en los coluviales y suelos. pararnos al occidente de Tunja, donde cubren depositos Las arcillas amarillentas de la parte superior de la glaciales, 0 en el sector de Iza, donde se extiende direc- formaci6n fluvio-Iacustre de Sogamoso, tal como se tamente sobre el substrato cretaceo, observ6 en las excavaciones de la planta CPR, estan Los dep6sitos holocanicos cierran la serie estratiqra- separadas de las arcillas azulosas wurrnianas por una fica de la regi6n con los sedimentos sueltos de las superficie de erosi6n local, ya que existi6 un episodio corrientes superficiales actuales, cuyos elementos van fluvial entre las dos. Se deduce que los eventos past- desde bloques de acarreo torrencial hasta cantos redon- glaciales se iniciaron con la desecaci6n dellago por ero- deados en conos de deyecci6n, 0 arenas en los si6n del umbral y luego siguio la instauraci6n de un meandros y gredas en los sectores sujetos a inunda- regimen fluvial importante. Posteriormente una nueva ciones peri6dicas. obturaci6n del umbral (cono aluvial del rio Mongui) provoc6 la inundaci6n del valle. La u'ltima incisi6n del CORRELACION ESTRATIGRAFICA DE LOS umbral causada par el rio Chicamocha produjo la dese- DEPOSITOS POST-ANDINOS caci6n actual del altiplano. Los dep6sitos coluviales cubren la mayo ria de las Las unidades estratiqraficas arriba descritas estan laderas de los valles, formando los respectivos separadas por discordancias erosivas que las ubican taludes. En nuchos casos son terrenos mixtos colu- cronol6g icam ente. viales con rnorrenicos 0 con aluviales, por causa de Como se dijo antes, los conglomerados aluviales sucesivos deslizamientos de masas. antiguos sstan a la base de la serie post-andina, es Con relaci6n a los suelos, es caracterfstica en toda la decir, subyacen discordantemente a la Formaci6n regi6n la presencia de una 0 varias capas de arcilla Tilata, Este contacto es observable en cercanfas de la limosa gris, bastante compactada, que cubre indistinta- represa de Tuta sobre la Carretera Central; en el sector mente todas las formaciones, desde el substrato de Termopaipa, los conglomerados alcanzan a aflorar al

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Aluviol- Antigua

Figura 4. Relacl6n entre los dep6sitos post-and inos en el sector Tunja-Olcata.

nivel de la carretera; en la loma Periquera, cerea de la lares existentes en la Sabana de Bogota y que fueron roca fgnea de Paipa, 105conglomerados asoman aisla- datadas como Pleistoceno Superior. Esto implica que dos entre 105 sedimentos arenosos de la Formaci6n durante gran parte de la fase erosiva que interes6 la Tilatil. formaci6n Tilata en toda la regi6n, la cuenca de Tunja EI deposito aluvial antiguo eorrelaciona bien con 105 persisti6 aislada por la barrera conglomeratica de Rio de conglomerados de la terraza de Fusaqasuqa y similares, Piedras (Fig. 2, Fig.5). de edad Plioceno Superior. De acuerdo a esta dataci6n, la edad maxima de la Formaci6n Tilata (tal como se LAS ROCAS IGNEAS DE PAIPA E IZA entiende en el presente trabajo) caerfa en el Pleistoceno Inferior. Los conglomerados aluviales antiguos, existentes a Los depositos fluvio-Iaeustres de la zona plana entre algo menos de un kil6metro de la masa fgnea de Paipa, Tunja y Paipa repasan discordantes sobre la Formaci6n no contienen elementos de andesita como, al contrario, Tilata, ocupando las paleocuencas definidas por el ocurre en la Formaci6n Tilata en el sector de Olitas. relieve post-erosivo. Esto significa que la fase fluvio- Este hecho indica que la roea fgnea de Paipa es poste- lacustre es netamente.posterior a la sedimentaci6n de la rior al aluvionamiento pliocenico y precede la deposita- Formaci6nTilata, abarcando el PleistocenoSuperior. ci6n de la Formaci6n Tilata, 10que puede estar eonfir- En el area de Sogamoso (Iza-Cuche-Belencito) la mado por la fuerte aeci6n hidrotermal presente en los formaci6n coeva del Tilata no es conocida por estar sectores de Pantano de Vargas, Paipa y Toea, donde cubierta par los sedimentos f1uvio-lacustres del alti- hay mineralizaciones de hidr6xidos de hierro, travertino, plano. Debe tratarse de depositos torrenciales y flu- caolin, etc. En el easo de los pequerios yacimientos de viales heterogeneos, correspondientes a la cuenca mineral de hierro de Pantano de vargas y Toea, el meta- hidroqrafica del Paleochicamocha. No se descarta la somatismo no s610 afocta a las areniseas cretaceas existencia de episodios laeustres ligados a represa- sino a 105mismos conglomerados del aluvial antiguo. miento par causa de barreras temparales. Estos dep6- Por 10anterior, el emplazamiento de las rocas igneas sitos estarfan Iocalizados estratigraticamente entre el de Paipa e Iza debi6 oeurrir a principios del Cuaternario. aluvial antiguoy 81fluvio-Iacustre. Los dep6sitol tfpicos lacustres, con intercalaciones LA RECONSTRUCCION PALEOGEOGRAACA de diatomitas, presentes entre Rfo de Piedras y Tunja (Formaci6n Tunja), pueden ser coevos con capas simi- La distribuei6n de los depositos post-andinos plantea

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SWI-TUNJA- PAIPA- DU,TAMA-----I--SOGAMOSO-,zA----!NE I Rio de Piedras I I I

Tplo:Aluviolantiguoj Oat:FormacianTilotOj Olt: Formac,ion Tunjo; Opl: Fluvio -Iacustre.

Figura 5. Distribuci6n de los dep6sitos post-andinos en las cuencas de Tunja y Sogamoso.

el problema de la evolucion de la red hidroqratica de la perrnitio el desaqua, invertiendo la dirsccion del flujo region. hacia el noreste de Boyaca. Como se dijo antes, la Forrnacion Tilata no existe en EI tenorneno de la captura conduciria a un cambio en el los valles de Sogamoso e Iza, 10 que indica que estos perfil de equilibria de la nueva red hidroqrafica, acti- estaban aislados de la cuenca Tunja-Paipa- Duitama vando el inicio de la fase erosiva de la Forrnacion Tilata. (Fig.S). Por consiguiente, el rio Chicamocha no debia Si esto es cierto, el momenta de la captura ocurre en el tener origen en el sector Tunja sino en una cuenca Pleistoceno Media y precede la sedirnentacion de los contigua. Dado que es muy claro que la falla de Soapa- depositos fluvio-Iacustres de las zonas planas ga ha ejercido una influencia definitiva en la direccion actuales. SW-NE del rio entre Sogamoso y Soata, es loqico argu- mentar que el curso inicial fue adyacente y paralelo a CONCLUSIONES dicha dislocacion, Este hecho implica dos situaciones: La distrtbucion de los terrenos cuaternarios en el alti- a) EI actual rio Pesca fue el Paleochicamocha en el plano Tunja-Duitama-Sogamoso permite diferenciar trayecto entre sus cabeceras y Sogamoso (fig. 6). varias etapas morfogeneticas: b) Los rlos de la vertiente de Duitarna (Chiticuy y Surba) conformaran un curso can corrientes hacia - Fase de aluvionamiento general en toda la region Tunja, contraria a la que presenta actualmente el rio ocurrida a finales del Terciario. Chicamocha. Una hidragraffa como esta debra tener desaque hacia la cuenca del Teatinos en algun estrecho - Fase de erosion de los conglomerados pliocenicos canon al SW de Tunja (Fig.6). con creacon de un relieve irregular. Entre Duitama y Sogamoso el rio Chicamocha lIeva actualmente dirsccion N-S, que contrasta con la orienta- - Emplazamiento de racas volcanicas acid as en el cion casi E-W del rio tanto en el altiplano de Paipa como sector de Iza-Paipa y respect iva accion hidrotermal a en el valle de Sogamoso, formando dos codos que principios del Cuaternario. indican un tenorneno de captura fluvial. La captura ocurrio par derrama de la cuenca Tunja- - Fase de sedimentaciOn en la cuenca Tunja-Paipa Paipa-Duitama, una vsz que la erosion del umbral (Formacion Tilata) con desaque hacia al suroeste,

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o 5 IOKm. ! , ! ESC ALA

Figura 6. Paleohidrografla de la regi6n Tunja-Duitama-Sogamoso. durante el Pleistoceno Inferior. Este tipo de deposito puede estar ocultando el antiguo desaguadero de la cuenca de Tunja hacia la del Tea- - Captura del sistema Tunja-Duitama por parte del tinos. Paleochicamocha, a traves del brazo Duitama-Soga- moso, ocurrida en el Pleistoceno Medio. Se inicia la BIBLIOGRAFIA fase erosiva de la Forrnacion Tilata, JULIVERT, M. (1961): Observaciones sobre el cuaternario de la Sabana de Boqota- Bol. de Geol., U.I.S., No.7, Buca- - Fase de sedimentaci6n fluvio-Iacustre del Alto Chica- ramanga. mocha en el Pleistoceno Superior, que culmina con la torrnacion de los nuevos valles del altiplano. En el PORTA, J. DE (1961): La posici6n estrauqrafica de la fauna de sector de Tunja-Oicata persiste la facies lacustre hasta Mamiferos del Pleistoceno de la Sabana de Boqota- Bol. de ocurrir la incision del umbral de Rio de Piedras. Geol., U.I.S., No.7, Bucaramanga.

- Estos eventos se desarrollaron sumultanearnante a RENZONI, G. & OSPINA, C. (1969): Geologia del Cuadranqulo J- 12.-lnforme No. 1546,Ingeominas, Bogota. las glaciaciones, pero es diffcil identificar los terrenos glaciares correspondientes. Son claros los depositos REYES, I. (1984): Geologia de la regi6n de Duitama-Sogamoso- glaciales ubicados pot encima de los 3.000 m. s. n. m., paz de Rio (Departamento de Royaca).- U.P.T.C., Soga- los cuales en muchos casos se hallan a cotas mas moso. bajas, especial mente si se trata de materiales arcillo- limosos, y alcanzan espesores hasta de mas de 15 m. Manuscrito recibido, mayo de 1990

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